Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Väitös: D-Galakturonaatin hajotusreitti homesienessä

03.06.2010


Yksi bioteknologian haasteista on tuottaa halvasta raaka-aineesta hyödyllisiä ja arvokkaita tuotteita. VTT:n tutkija, filosofian maisteri Satu Hilditch on väitöstyössään edistänyt luonnon polymeerin - pektiinin - uudenlaista hyötykäyttöä. Hän on tutkinut, miten aitotumalliset mikro-organismit hajottavat pektiinin tärkeintä rakenneosaa, D-galakturonaattia. Hilditch väittelee aiheesta ” Identification of the fungal catabolic D-galacturonate pathway” Helsingin yliopistossa 11.6.2010 klo 12 (Viikinkaari 5, Helsinki).

Rihmamaiset sienet ovat erityisen käyttökelpoisia pektiinin hyödyntämisessä, koska ne tuottavat tehokkaasti pektinaaseja. Homesienen D-galakturonaatin hajotusreitin selvittäminen on keskeisen tärkeää pektiinin hyödyntämiselle ja muuttamiselle käyttökelpoisiksi tuotteiksi.

Pektiini on luonnon polymeeri, joka koostuu pääasiassa D-galakturonihappomonomeereista. Lahoavalla kasviaineksella elävät mikro-organismit pystyvät käyttämään D-galakturonihappoa kasvamiseen. Aiemmin on löydetty bakteerien D-galakturonaattia hajottavia aineenvaihduntareittejä mutta aitotumallisten eliöiden vastaavia reittejä ei ole tunnettu. Hilditchin väitöstyön tarkoitus oli selvittää, kuinka aitotumalliset mikro-organismit hajottavat D-galakturonaattia.

Tässä työssä D-galakturonaatin hajotusreitti löydettiin Trichoderma reesei -homesienestä. Reitin neljä entsyymiä olivat NADPH:sta riippuvainen D-galakturonaattireduktaasi (GAR1), L-galaktonaattidehydrataasi (LGD1), L-treo-3-deoksiheksulosonaattialdolaasi (LGA1) ja NADPH:sta riippuvainen glyseraldehydireduktaasi (GLD1). Tällä aineenvaihduntareitillä D-galakturonaatti muutettiin pyruvaatiksi ja glyseroliksi. Reitin välituotteet olivat L-galaktonaatti, L-treo-3-deoksiheksulosonaatti ja L-glyseraldehydi.

Entsyymien GAR1, LGD1 ja LGA1 aktiivisuus voitiin mitata myseeliekstrakteista vain, kun T. reesei oli kasvatettu D-galakturonaatilla. GLD1-entsyymin aktiivisuus oli läsnä kaikilla testatuilla hiilenlähteillä. Reitin entsyymejä vastaavat geenit löydettiin ja kloonattiin. Ne ilmennettiin aktiivisina entsyymeinä Saccharomyces cerevisiae -hiivasienessä, ja entsyymien ominaisuuksia tutkittiin. GAR1 ja LGA1 katalysoivat reaktiota molempiin suuntiin, kun taas LGD1:llä ja GLD1:llä voitiin nähdä vain yhdensuuntainen reaktio. Kun geeni gar1, lgd1 tai lga1 poistettiin T. reesei -homesienestä, tuotettu kanta ei pystynyt kasvamaan käyttäen D-galakturonaattia ainoana hiilenlähteenä. Se osoitti, että vastaavat entsyymit olivat välttämättömiä D-galakturonaatin hajotuksessa ja että T. reesei -homesienellä ei ole muita vaihtoehtoisia hajotusreittejä.

Väitösjulkaisu: http://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2010/P739.pdf


Lisätietoja

Satu Hilditch
Tutkija
020 722 4487

 

 

Lisätietoja

Satu Hilditch
Tutkija
020 722 4487